基于互聯(lián)網(wǎng)思維的再生資源智能回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)（寶特瓶類）

王岳+趙雪青

摘要：對(duì)城市的生活垃圾進(jìn)行分類回收，是實(shí)現(xiàn)垃圾作為一種特殊資源的再循環(huán)，再使用的一種有效方法，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵，如何讓城鎮(zhèn)居民深刻地參與到垃圾正確分類與回收再利用是非常重要的，所以接下來(lái)我們將介紹一種基于互聯(lián)網(wǎng)思維的再生資源智能回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)（寶特瓶類），希望對(duì)以市區(qū)為主的塑料瓶類的生活垃圾進(jìn)行有效且高效的回收步驟，同時(shí)也希望以獎(jiǎng)勵(lì)措施鼓勵(lì)并引導(dǎo)市民自覺(jué)正確的垃圾分類習(xí)慣。

關(guān)鍵詞：垃圾分類；獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制；互聯(lián)網(wǎng)思維；垃圾智能回收

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）31-0065-02

與所有的發(fā)展中國(guó)家一樣，我國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題是與城市發(fā)展、社會(huì)發(fā)展相伴而生的。改革開(kāi)放后，隨著民營(yíng)企事業(yè)單位還有外資企業(yè)的來(lái)華投資建廠的大規(guī)模展開(kāi)，經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展也使得環(huán)境污染問(wèn)題愈見(jiàn)嚴(yán)重。[1]這時(shí)候污染范圍除了主要分布于城市地區(qū)，污染的危害程度也較為嚴(yán)重。2000年后，隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展，使得環(huán)境污染向農(nóng)村急劇蔓延，同時(shí)，生態(tài)破壞的范圍也在擴(kuò)大。而如今，垃圾圍城的嚴(yán)峻狀況也不斷地在各大城市相繼出現(xiàn)，垃圾究竟放哪里？怎么放？是不是還能利用？都成了政府環(huán)境保護(hù)職能部門和環(huán)保事業(yè)單位的密切關(guān)注。

目前，我國(guó)的垃圾回收再利用率還很低，有一半的垃圾都被填滿了，這樣毫無(wú)疑問(wèn)是大大降低了資源的利用率，而且還在環(huán)境污染影響各種動(dòng)植物的正常生長(zhǎng)，所以現(xiàn)在的政府部門都很重視垃圾的回收問(wèn)題，根據(jù)國(guó)外的處理經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)垃圾進(jìn)行分類資源化是解決垃圾問(wèn)題的有效解決方法，這樣處理后，對(duì)需要填埋的垃圾就很少了，對(duì)環(huán)境的影響也減小，像瑞典，分類后的垃圾一半被燃燒用來(lái)發(fā)電了，其他的絕大多數(shù)實(shí)現(xiàn)了再使用或再制造，最后只剩下3%的垃圾是需要填埋的，而居民是否配合垃圾分類回收，直接決定了回收效果和垃圾資源化的。因此，要解決我國(guó)目前嚴(yán)重的垃圾問(wèn)題，就要堅(jiān)持對(duì)垃圾進(jìn)行分類回收，并帶動(dòng)居民參與到其中。[2]

對(duì)城市的生活垃圾進(jìn)行分類回收，是實(shí)現(xiàn)垃圾作為一種特殊資源的再循環(huán)，再使用的一種有效方法，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵，如何讓城鎮(zhèn)居民深刻地參與到垃圾正確分類與回收再利用是非常重要的，所以接下來(lái)我們將介紹一種基于互聯(lián)網(wǎng)思維的再生資源智能回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)（寶特瓶類），希望對(duì)以市區(qū)為主的塑料瓶類的生活垃圾進(jìn)行有效且高效的回收步驟，同時(shí)也希望以獎(jiǎng)勵(lì)措施鼓勵(lì)并引導(dǎo)市民自覺(jué)正確的垃圾分類習(xí)慣。

1 基于互聯(lián)網(wǎng)思維的再生資源智能回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 具體的設(shè)計(jì)過(guò)程

比如平常我們使用的礦泉水塑料瓶為例，我們先做了如下的實(shí)驗(yàn)；設(shè)置一個(gè)空的塑料瓶，作為參照組，另外增加兩個(gè)對(duì)照組，一個(gè)是通過(guò)物理擠壓使塑料瓶達(dá)到較小的壓縮體積作為對(duì)照組1，另一個(gè)是通過(guò)碎片化，再擠壓形成的對(duì)照組2。

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)了對(duì)照組1、對(duì)照組2和參照組在較少個(gè)數(shù)樣本瓶子的處理方法對(duì)比下的體積比例，大致為0.3 ： 0.15 ： 1 。而如果樣本數(shù)量明顯提升，這個(gè)體積比還會(huì)被進(jìn)一步放大，因?yàn)樗槠膶?duì)照組2在樣本數(shù)量明顯提升的情況下相較于對(duì)照組1和參照組更能高效的利用垃圾回收設(shè)備的存儲(chǔ)空間，而且碎片化的處理對(duì)于進(jìn)一步的垃圾回收步驟減輕了加工的壓力與成本還為垃圾的運(yùn)輸過(guò)程提高效率。

所以我們決定設(shè)計(jì)智能回收機(jī)物理處理過(guò)程以碎片化為主，互聯(lián)網(wǎng)垃圾回收大數(shù)據(jù)收集、分析和線上獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制相并行的方法，推行民眾支持參與的垃圾智能回收（先以寶特瓶為開(kāi)始）的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

1.2 系統(tǒng)模塊

該系統(tǒng)主要由3個(gè)模塊構(gòu)成，分別是，物理處理模塊，數(shù)據(jù)信息收集模塊，線上獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。

1）物理處理模塊

垃圾箱內(nèi)部有一套小型的塑料粉碎裝置 ，它是一種固廢減容機(jī)械環(huán)設(shè)備，用于撕碎高密度聚乙烯HDPE塑料產(chǎn)品和物料，利于塑料回收及再生塑料顆粒通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)齒輪箱與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并在主軸上裝有高強(qiáng)度的合金刀子，刀子為四角方型刀，刀子的一角可以接觸到物料，通過(guò)軸轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到撕碎的目的，撕碎下來(lái)的塑料可以直接通過(guò)輸送帶輸送到破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行二次破碎工作，整個(gè)工作過(guò)程可通過(guò)PLC控制操作簡(jiǎn)單，節(jié)省人工。

粉碎裝置是由電機(jī)、減速機(jī)、旋轉(zhuǎn)刀軸、進(jìn)口的動(dòng)刀、定刀、機(jī)架、機(jī)座、箱體、電器控制系統(tǒng)等主要結(jié)構(gòu)組成，另外垃圾自助回收機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)有過(guò)濾網(wǎng)裝置，當(dāng)粉碎裝置正常工作時(shí)，過(guò)濾網(wǎng)起到分離物料和液體的作用，有效將殘留在瓶子上的液體與塑料碎片分離，有利于提高回收效率，碎片干燥可以直接進(jìn)行二次加工，為回收節(jié)省了一道工序。而且采用的這套粉碎裝置體積小，移動(dòng)方便；手動(dòng)操作，簡(jiǎn)單安全；內(nèi)置垃圾箱帶有鎖扣固定，穩(wěn)定不會(huì)因振動(dòng)或其他外力而脫落，結(jié)實(shí)可靠。

2）數(shù)據(jù)信息收集

智能分類和數(shù)據(jù)信息收集子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。包括三個(gè)部分：寶特瓶上條形碼未損壞，可以直接通過(guò)紅外線掃描的帶有完整條形碼直接進(jìn)行回收；若寶特瓶上條形碼已損壞或者殘缺不全，則根據(jù)寶特瓶大小、形狀進(jìn)行智能判斷；同時(shí)對(duì)不同時(shí)間人群數(shù)量以及塑料瓶大小等的信息進(jìn)行收集和發(fā)送，方便數(shù)據(jù)分析者對(duì)智能垃圾桶安放區(qū)域的選擇和不同區(qū)域人群的垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，更加高效合理的安排垃圾桶數(shù)量和回收人員清理的次數(shù)。

3）線上獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制

線上獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。基于互聯(lián)網(wǎng)思維的再生資源智能回收機(jī)根據(jù)智能分類子系統(tǒng)分類出的寶特瓶進(jìn)行智能判斷，給予用戶收益。

根據(jù)調(diào)查我們了解到有收益驅(qū)動(dòng)的垃圾分類，可能會(huì)引起更多的人直接的參與垃圾分類的行動(dòng)，而較大多數(shù)的人更喜歡以話費(fèi)或者流量的方式作為獎(jiǎng)勵(lì)，因此尋找相關(guān)行業(yè)有合作意向的商家參與進(jìn)來(lái)，會(huì)產(chǎn)生更好的效果。

1.3 流程圖

2 結(jié)論

城市垃圾分類回收作為城市垃圾處理的第一道工序，對(duì)于垃圾的回收處理具有重要的意義。重視分類回收有利于良好的資源回收利用和不同類型垃圾的高效處理。[3]街道上的垃圾在轉(zhuǎn)運(yùn)到垃圾填埋場(chǎng)或者焚燒熱電廠之前，一般會(huì)先經(jīng)過(guò)環(huán)衛(wèi)人員的分揀、裝車運(yùn)輸、垃圾中轉(zhuǎn)站的分類和壓縮、垃圾裝車運(yùn)送至終處理地這幾個(gè)步驟；如果能在垃圾中轉(zhuǎn)站進(jìn)行稍微細(xì)致的壓縮將對(duì)運(yùn)輸成本的降低和資源回收的后級(jí)企業(yè)有積極地影響。

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快，垃圾污染日益嚴(yán)重。對(duì)垃圾處理不當(dāng)，會(huì)造成嚴(yán)重的大氣、水和土壤污染，并將占用大量土地，從而制約城市的生存與發(fā)展。如何處理城市生活垃圾是世界各國(guó)面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一，也是我國(guó)目前突出的環(huán)境問(wèn)題。我國(guó)每年產(chǎn)生近 1.5 億噸城市垃圾，目前已有2/3 的大中城市陷入垃圾的包圍之中，而我國(guó)每年可利用而未得到利用的廢棄物價(jià)值高達(dá)5000 億元以上。如果這些廢品得到合理的回收利用，不僅解決了環(huán)境污染難題，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。[4]

本系統(tǒng)在解決可再生資源（寶特瓶類）回收問(wèn)題上立足，應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求，設(shè)計(jì)基于互聯(lián)網(wǎng)思維的再生資源智能回收機(jī)（寶特瓶類），該智能回收機(jī)以政府相關(guān)政策為驅(qū)動(dòng)力，具有收益獎(jiǎng)勵(lì)的特點(diǎn)，形成人人參與垃圾分類，有效的提高再生資源（寶特瓶類）回收率，節(jié)省勞動(dòng)力成本，具有廣闊的應(yīng)用前景和可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李琪. 為了祖國(guó)的碧水藍(lán)天——訪著名環(huán)境工程專家、中國(guó)工程院院士顧夏聲[J]. 中國(guó)人才， 2012（2）：61-63.

[2] 張玲玲. 垃圾分類回收行為研究現(xiàn)狀探討[J]. 硅谷， 2015（2）：233.

[3] 程鵬， 劉波. 城市生活垃圾分類回收處理情況現(xiàn)狀調(diào)查[J]. 卷宗， 2015（2）：227.

[4] 徐秀梅， 趙彤， 邢雷雷. 淺析廢棄資源綜合利用項(xiàng)目的清潔生產(chǎn)[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理， 2011， 36（8）：126-129.